英特尔PowerVia芯片背部供电 有助晶圆制造逆转胜？

英特尔（Intel）预告，6月11日～16日于日本京都举办的2023年超大型集成电路（VLSI）技术与电路研讨会上，将有两篇新论文发表，详细阐释英特尔为推进制程微缩，对PowerVia背面供电技术的研发成果。

PowerVia技术预计将在2024年，结合Intel 20A制程投产，目的是改善芯片的电力传输与信号布线状况。

根据AnandTech分析，如果PowerVia实际投产成功，则有望帮助英特尔一举领先其他晶圆制造领域的竞争对手，达到2年以上的差距。

综合The Verge与The Register报导，英特尔表示，在人工智能（AI）与图像领域，有很多的使用案例，都需要更小、速度更快、更强大的晶体管，同时布线障碍也成了愈来愈严重的问题。而PowerVia是业界首次将背面供电用于芯片当中，将解决困扰业界数十年之久的互连技术障碍。

业界目前采用的晶圆制造方式，是将负责为晶体管供电的供电线，配置在位于晶体管之上的互连层，也就是形成电路之处。然而，随着高端芯片的晶体管密度持续上升，英特尔指出，互连层如今已经变得太过复杂而混乱，甚至可能开始影响到芯片效能。

而所谓的PowerVia技术，就是将供电线与信号线分离，并将供电线全部移到硅片背面。这麽做是希望简化芯片设计，避免线路绕来绕去，让一层层的供电线与信号线，变成如同英特尔所说的「愈来愈混乱的网络」。

PowerVia的一大优势在于，因为有了更多空间，供电线与信号线因此可以做得更大，并提升导电性。英特尔认为，PowerVia能够降低互连布线的制造成本，并带来更高的芯片效能。

Intel 20A制程预计带来两大变革，即从原来的FinFET晶体管设计改为RibbonFET，以及导入PowerVia。

英特尔技术副总Bernhard Sell坦言，希望确保外界了解，英特尔会从过去经验中学习，「有时我们一次加进太多东西，结果出现执行不顺的问题」。

为避免制程延迟推出的噩梦重演，英特尔在开发过程中，把RibbonFET与PowerVia这两项技术拆开。这样做，就能够在确认一项技术已经大功告成之后，接着专心投入到另一项技术的开发当中。

这种「分开研发」的作法，部分反映在用作生产测试并协助PowerVia技术精进的Blue Sky Creek测试芯片身上：Blue Sky Creek本身是新技术与成熟技术的大杂烩，结合PowerVia、与Intel 20A相同的前端互连技术、来自已投产的Intel 4的FinFET晶体管设计、纳米矽通孔（Nano TSV）、与采Intel 4制程的Core系列新一代PC处理器Meteor Lake CPU相同的Crestmont节能核心等。

Sell解释，如果确定Blue Sky Creek运作良好，则接下来该做的，就是专心投入RibbonFET。

英特尔测试结果显示，相较于Intel 4参考设计，Blue Sky Creek效能提升幅度逾6%，而且多亏采用了PowerVia技术，其裸芯片的大面积区域上，电池单元利用率逾9成，是相当高的水准。